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高二物理选修3一1笔记,高二物理选修3-1知识点详细笔记

  • 物理
  • 2023-04-18
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    女孩怎么了,我也是女孩,高考物理照样可以满分。

    高链裂二物理看起来是新知识,其实跟之前的东西是有联系的。

    电学的题目,上来先找电性、记不记重力。

    其次看看问什么。

    如果是问运动状态改变的,先找合外力。

    问末速度的,就想动能定理。

    电场线的概念要总结好,特别是细节的地方,比如电场线和等势面垂直,高樱电场线密集的地方等势面也密集,电场的大小和电场的方向没有必然联系。等等。

    用心去戚唤丛学,脚踏实地,肯定能学好

    高二物理选修3一1题库

    高一新生要作好充分思想准备,以自信、宽容的心态,尽快融入集体,适应新同学、适应新校园环境、适应与初中迥异的纪律制度。记住:是你主动地适应环境,而不是环境适应你。因为你走向社会参加工作也得适应社会。以下内容是我为你整理的《高一物理必修三重要知识点》,希望你不负时光,努力向前,加油!

    高一物理必修三知识点梳理

    1.做功两要素:力和物体在力的方向上发生位移

    2.功:功是标量,只有大小,没有方向,但有正功和负功之分,单位为焦耳(J)

    3.物体做正功负功问题(将α理解为F与V所成的角,更为简单)

    (1)当α=90度时,W=0.这表示力F的方向跟位移的方向垂直时,力F不做功,

    如小球在水平桌面上滚动,桌面对球的支持力不做功。

    (2)当α<90度时,cosα>0,W>0.这表示力F对物体做正功。

    如人用力推车前进时,人的推力F对车做正功。

    (3)当α大于90度小于等于180度时,cosα<0,W<0.这表示力F对物体做负功。

    如人神缓用力阻碍车前进时,人的推力F对车做负功。

    一个力对物体做负功,经常说成物体克服这个力做功(取绝对值)。

    例如,竖直向上抛出的球,在向上运动的过程中,重力对球做了-6J的功,可以说成球克服重力做了6J的功。说了“克服”,就不能再说做了负功

    4.动能是标量,只有大小,没有方向。表达式

    5.重力势能是标量,表达式

    (1)重力势能具有相对性,是相对于选取的参考面而言的。因此在计算重力势能时,应该明确选取零势面。

    (2)重力势能可正可负,在零势面上方重力势能为正值,在零势面下方重力势能为负值。

    6.动能定理:

    W为外力对物体所做的总功,m为物体质量,v为末速度,为初速度

    高一物理必修三知识点梳理

    1、参考系:描述一个物体的运动时,选来作为标准的的另外的物体。

    运动是绝对的,静止是相对的。一个物体是运动的还是静止的,都是相对于参考系在而言的。

    参考系的选择是任意的,被选为参考系的物体,我们假定它是静止的。选择不同的物体作为参考系,可能得出不同的结论,但选择时要使运动的描述尽量的简单。

    通常以地面为参考系。

    2、质点:

    ①定义:用来代替物体的有质量的点。质点是一种理想化的模型,是科学的抽象。

    ②物体可看做质点的条件:研究物体的运动时,物体的大小和形状对研究结果的影响可以忽略。且物体能否看成质点,要具体问题具体分析。

    ③物体可被看做质点的几种情况:

    (1)平动的物体通常可视为质点.

    (2)有转动但相对平动而言可以忽略时,也可以把物体视为质点.

    (3)同一物体,有时可看成质点,有时不能.当物体本身的大小对所研究问题的影响不能忽略时,不能把物体看做质点,反之,则可以.

    注(1)不能以物体的大小和形状为标准来判断物体是否可以看做质点,关键要看所研究问题的性质.当物体的大小和形状对所研究的问题的影响可以忽略不计时,物体可视为质点.

    (2)质点并不是质量很小的点,要区别于几何学中的“点”.

    3、时间和时刻:

    时刻是指某一瞬间,用时间轴上坦瞎乱的一个点来表示,它与状态量相对应;时间是指起始时刻到终止时刻之间的间隔,用时间轴上的一段线段来表示,它与过程量相对应。

    4、位移和路程:

    位移用来描述质点位置的变化,是质点的由初位置指向末位置的有向线段,是矢量;

    路程是质点运动轨迹的长度,是标量。

    5、速度:

    用来描述质点运动快慢和方向的物理量,是矢量。

    (1)平均速度:是位移与通过这段位移所用时间的比值,其定义式为,方向与位移的方向相同。平均速度对变速运动只能作粗略的描述。

    (2)瞬时速度:是质点在某一时刻或通过某一位置的速度,瞬时速度简称速度,它可以精确变速运动。瞬时速度的大小简称速率,它是一个标量。

    6、加速度:用量描述速度变化快慢的的物理量。

    加速度是矢量,其方向与速度的变化量方向相同(注意与速让档度的方向没有关系),大小由两个因素决定。

    易错现象

    1、忽略位移、速度、加速度的矢量性,只考虑大小,不注意方向。

    2、混淆速度、速度的增量和加速度之间的关系。

    高一物理必修三知识点梳理

    1.功的两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离。

    2.功的计算:功(W)等于力(F)跟物体在力的方向上通过的距离(s)的乘积。(功=力距离)

    3.功的公式:W=Fs;单位:WF牛顿;s米。(1焦=1牛米).

    4.功的原理:使用机械时,人们所做的功,都等于不用机械而直接用手所做的功,也就是说使用任何机械都不省功。

    5.斜面:FL=Gh斜面长是斜面高的几倍,推力就是物重的几分之一。(螺丝、盘山公路也是斜面)

    6.机械效率:有用功跟总功的比值叫机械效率。

    计算公式:P有/W=

    7.功率(P):单位时间(t)里完成的功(W),叫功率。

    计算公式:。单位:P瓦特;Wt秒。(1瓦=1焦/秒。1千瓦=1000瓦)

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    高一物理必修二学霸笔记

    物理定理、定律、公式表

    一、质点的运动(1)------直线运动

    1)匀变速直线运动

    1.平均速度V平=s/t(定义式) 2.有用推论Vt2-Vo2=2as

    3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at

    5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t

    7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0}

    8.实验用推论Δs=aT2 {Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差}

    9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h。

    注:

    (1)平均速度是矢量;

    (2)物体速度大,加速度不一定大;

    (3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式;

    (4)其它相关内容:质点、位移和路程、参考系、时间与时刻〔见第一册P19〕/s--t图、v--t图/速度与速率、瞬时速度〔见第一册P24〕。

    2)自由落体运动

    1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt

    3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算) 4.推论Vt2=2gh

    注:

    (1)自由落轮陵体运动是初速度拍锋为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律;

    (2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下)。

    (3)竖直上抛运动

    1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)

    3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起)

    5.往返时间t=2Vo/g (从抛出落回原位置的时间)

    注:

    (1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值;

    (2)分段处理:向上为匀减速直线运动,向下为自由落体运动,具有对称性;

    (3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。

    二、质点的运动(2)----曲线运动、万有引力

    1)平抛运动

    1.水平方向速度:Vx=Vo 2.竖直方向速度:Vy=gt

    3.水平方向位移:x=Vot 4.竖直方向位移:y=gt2/2

    5.运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)

    6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2

    合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0

    7.合位移:s=(x2+y2)1/2,

    位移方向与水平夹角α:tgα=y/x=gt/2Vo

    8.水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay=g

    注:

    (1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g,通常可看作是水平方向的匀速直线运与竖直方向的自由落体运动的合成;

    (2)运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无关;

    (3)θ与β的关系为tgβ=2tgα;

    (4)在平抛运动中时间t是解题关键;(5)做曲线运动的物体必有袭桐晌加速度,当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。

    2)匀速圆周运动

    1.线速度V=s/t=2πr/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf

    3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r 4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合

    5.周期与频率:T=1/f 6.角速度与线速度的关系:V=ωr

    7.角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)

    8.主要物理量及单位:弧长(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);频率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);转速(n):r/s;半径(r):米(m);线速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。

    注:

    (1)向心力可以由某个具体力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供,方向始终与速度方向垂直,指向圆心;

    (2)做匀速圆周运动的物体,其向心力等于合力,并且向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,因此物体的动能保持不变,向心力不做功,但动量不断改变。

    3)万有引力

    1.开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}

    2.万有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N•m2/kg2,方向在它们的连线上)

    3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天体半径(m),M:天体质量(kg)}

    4.卫星绕行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天体质量}

    5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s

    6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径}

    注:

    (1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=F万;

    (2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等;

    (3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同;

    (4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(一同三反);

    (5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。

    三、力(常见的力、力的合成与分解)

    1)常见的力

    1.重力G=mg (方向竖直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近)

    2.胡克定律F=kx {方向沿恢复形变方向,k:劲度系数(N/m),x:形变量(m)}

    3.滑动摩擦力F=μFN {与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,FN:正压力(N)}

    4.静摩擦力0≤f静≤fm (与物体相对运动趋势方向相反,fm为最大静摩擦力)

    5.万有引力F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N•m2/kg2,方向在它们的连线上)

    6.静电力F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N•m2/C2,方向在它们的连线上)

    7.电场力F=Eq (E:场强N/C,q:电量C,正电荷受的电场力与场强方向相同)

    8.安培力F=BILsinθ (θ为B与L的夹角,当L⊥B时:F=BIL,B//L时:F=0)

    9.洛仑兹力f=qVBsinθ (θ为B与V的夹角,当V⊥B时:f=qVB,V//B时:f=0)

    注:

    (1)劲度系数k由弹簧自身决定;

    (2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关,由接触面材料特性与表面状况等决定;

    (3)fm略大于μFN,一般视为fm≈μFN;

    (4)其它相关内容:静摩擦力(大小、方向)〔见第一册P8〕;

    (5)物理量符号及单位B:磁感强度(T),L:有效长度(m),I:电流强度(A),V:带电粒子速度(m/s),q:带电粒子(带电体)电量(C);

    (6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。

    2)力的合成与分解

    1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2, 反向:F=F1-F2 (F1>F2)

    2.互成角度力的合成:

    F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2

    3.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|

    4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx)

    注:

    (1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;

    (2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;

    (3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;

    (4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小;

    (5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。

    四、动力学(运动和力)

    1.牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止

    2.牛顿第二运动定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}

    3.牛顿第三运动定律:F=-F´{负号表示方向相反,F、F´各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:反冲运动}

    4.共点力的平衡F合=0,推广 {正交分解法、三力汇交原理}

    5.超重:FN>G,失重:FN

    6.牛顿运动定律的适用条件:适用于解决低速运动问题,适用于宏观物体,不适用于处理高速问题,不适用于微观粒子〔见第一册P67〕

    注:平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态,或者是匀速转动。

    五、振动和波(机械振动与机械振动的传播)

    1.简谐振动F=-kx {F:回复力,k:比例系数,x:位移,负号表示F的方向与x始终反向}

    2.单摆周期T=2π(l/g)1/2 {l:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立条件:摆角θ<100;l>>r}

    3.受迫振动频率特点:f=f驱动力

    4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用〔见第一册P175〕

    5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕

    6.波速v=s/t=λf=λ/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定}

    7.声波的波速(在空气中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波)

    8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大

    9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同)

    10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动,导致波源发射频率与接收频率不同{相互接近,接收频率增大,反之,减小〔见第二册P21〕}

    注:

    (1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关,取决于振动本身;

    (2)加强区是波峰与波峰或波谷与波谷相遇处,减弱区则是波峰与波谷相遇处;

    (3)波只是传播了振动,介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式;

    (4)干涉与衍射是波特有的;

    (5)振动图象与波动图象;

    (6)其它相关内容:超声波及其应用〔见第二册P22〕/振动中的能量转化〔见第一册P173〕。

    六、冲量与动量(物体的受力与动量的变化)

    1.动量:p=mv {p:动量(kg/s),m:质量(kg),v:速度(m/s),方向与速度方向相同}

    3.冲量:I=Ft {I:冲量(N•s),F:恒力(N),t:力的作用时间(s),方向由F决定}

    4.动量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:动量变化Δp=mvt–mvo,是矢量式}

    5.动量守恒定律:p前总=p后总或p=p’´也可以是m1v1+m2v2=m1v1´+m2v2´

    6.弹性碰撞:Δp=0;ΔEk=0 {即的动量和动能均守恒}

    7.非弹性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK:损失的动能,EKm:损失的最大动能}

    8.完全非弹性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰后连在一起成一整体}

    9.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰:

    v1´=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2´=2m1v1/(m1+m2)

    10.由9得的推论-----等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒)

    11.子弹m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块M,并嵌入其中一起运动时的机械能损失

    E损=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相对 {vt:共同速度,f:阻力,s相对子弹相对长木块的位移}

    注:

    (1)正碰又叫对心碰撞,速度方向在它们“中心”的连线上;

    (2)以上表达式除动能外均为矢量运算,在一维情况下可取正方向化为代数运算;

    (3)动量守恒的条件:合外力为零或不受外力,则动量守恒(碰撞问题、爆炸问题、反冲问题等);

    (4)碰撞过程(时间极短,发生碰撞的物体构成的)视为动量守恒,原子核衰变时动量守恒;

    (5)爆炸过程视为动量守恒,这时化学能转化为动能,动能增加;(6)其它相关内容:反冲运动、火箭、航天技术的发展和宇宙航行〔见第一册P128〕。

    七、功和能(功是能量转化的量度)

    1.功:W=Fscosα(定义式){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α:F、s间的夹角}

    2.重力做功:Wab=mghab {m:物体的质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a与b高度差(hab=ha-hb)}

    3.电场力做功:Wab=qUab {q:电量(C),Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa-φb}

    4.电功:W=UIt(普适式) {U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)}

    5.功率:P=W/t(定义式) {P:功率[瓦(W)],W:t时间内所做的功(J),t:做功所用时间(s)}

    6.汽车牵引力的功率:P=Fv;P平=Fv平 {P:瞬时功率,P平:平均功率}

    7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=P额/f)

    8.电功率:P=UI(普适式) {U:电路电压(V),I:电路电流(A)}

    9.焦耳定律:Q=I2Rt {Q:电热(J),I:电流强度(A),R:电阻值(Ω),t:通电时间(s)}

    10.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt

    11.动能:Ek=mv2/2 {Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)}

    12.重力势能:EP=mgh {EP :重力势能(J),g:重力加速度,h:竖直高度(m)(从零势能面起)}

    13.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)(从零势能面起)}

    14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加):

    W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK

    {W合:外力对物体做的总功,ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}

    15.机械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2

    16.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-ΔEP

    注:

    (1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少;

    (2)O0≤α<90O 做正功;90O<α≤180O做负功;α=90o不做功(力的方向与位移(速度)方向垂直时该力不做功);

    (3)重力(弹力、电场力、分子力)做正功,则重力(弹性、电、分子)势能减少

    (4)重力做功和电场力做功均与路径无关(见2、3两式);(5)机械能守恒成立条件:除重力(弹力)外其它力不做功,只是动能和势能之间的转化;(6)能的其它单位换算:1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;*(7)弹簧弹性势能E=kx2/2,与劲度系数和形变量有关。

    八、分子动理论、能量守恒定律

    1.阿伏加德罗常数NA=6.02×1023/mol;分子直径数量级10-10米

    2.油膜法测分子直径d=V/s {V:单分子油膜的体积(m3),S:油膜表面积(m)2}

    3.分子动理论内容:物质是由大量分子组成的;大量分子做无规则的热运动;分子间存在相互作用力。

    4.分子间的引力和斥力(1)r

    (2)r=r0,f引=f斥,F分子力=0,E分子势能=Emin(最小值)

    (3)r>r0,f引>f斥,F分子力表现为引力

    (4)r>10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子势能≈0

    5.热力学第一定律W+Q=ΔU{(做功和热传递,这两种改变物体内能的方式,在效果上是等效的),

    W:外界对物体做的正功(J),Q:物体吸收的热量(J),ΔU:增加的内能(J),涉及到第一类永动机不可造出〔见第二册P40〕}

    6.热力学第二定律

    克氏表述:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其它变化(热传导的方向性);

    开氏表述:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化(机械能与内能转化的方向性){涉及到第二类永动机不可造出〔见第二册P44〕}

    7.热力学第三定律:热力学零度不可达到{宇宙温度下限:-273.15摄氏度(热力学零度)}

    注:

    (1)布朗粒子不是分子,布朗颗粒越小,布朗运动越明显,温度越高越剧烈;

    (2)温度是分子平均动能的标志;

    3)分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比引力快;

    (4)分子力做正功,分子势能减小,在r0处F引=F斥且分子势能最小;

    (5)气体膨胀,外界对气体做负功W<0;温度升高,内能增大ΔU>0;吸收热量,Q>0

    (6)物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和,对于理想气体分子间作用力为零,分子势能为零;

    (7)r0为分子处于平衡状态时,分子间的距离;

    (8)其它相关内容:能的转化和定恒定律〔见第二册P41〕/能源的开发与利用、环保〔见第二册P47〕/物体的内能、分子的动能、分子势能〔见第二册P47〕。

    九、气体的性质

    1.气体的状态参量:

    温度:宏观上,物体的冷热程度;微观上,物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志,

    热力学温度与摄氏温度关系:T=t+273 {T:热力学温度(K),t:摄氏温度(℃)}

    体积V:气体分子所能占据的空间,单位换算:1m3=103L=106mL

    压强p:单位面积上,大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力,标准大气压:1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2)

    2.气体分子运动的特点:分子间空隙大;除了碰撞的瞬间外,相互作用力微弱;分子运动速率很大

    3.理想气体的状态方程:p1V1/T1=p2V2/T2 {PV/T=恒量,T为热力学温度(K)}

    注:

    (1)理想气体的内能与理想气体的体积无关,与温度和物质的量有关;

    (2)公式3成立条件均为一定质量的理想气体,使用公式时要注意温度的单位,t为摄氏温度(℃),而T为热力学温度(K)。

    十、电场

    1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍

    2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0×109N•m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}

    3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)}

    4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 {r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量}

    5.匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)}

    6.电场力:F=qE {F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)}

    7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q

    8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)}

    9.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)}

    10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA {带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值}

    11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值)

    12.电容C=Q/U(定义式,计算式) {C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)}

    13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)

    常见电容器〔见第二册P111〕

    14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2

    15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)

    类平 垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d)

    抛运动 平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m

    注:

    (1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分;

    (2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;

    (3)常见电场的电场线分布要求熟记〔见图[第二册P98];

    (4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;

    (5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;

    (6)电容单位换算:1F=106μF=1012PF;

    (7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.60×10-19J;

    (8)其它相关内容:静电屏蔽〔见第二册P101〕/示波管、示波器及其应用〔见第二册P114〕等势面〔见第二册P105〕。

    十一、恒定电流

    1.电流强度:I=q/t{I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间(s)}

    2.欧姆定律:I=U/R {I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)}

    3.电阻、电阻定律:R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω•m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m2)}

    4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外

    {I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)}

    5.电功与电功率:W=UIt,P=UI{W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W)}

    6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(Ω),t:通电时间(s)}

    7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R

    8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE,P出=IU,η=P出/P总{I:电路总电流(A),E:电源电动势(V),U:路端电压(V),η:电源效率}

    9.电路的串/并联 串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成反比)

    电阻关系(串同并反) R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+

    电流关系 I总=I1=I2=I3 I并=I1+I2+I3+

    电压关系 U总=U1+U2+U3+ U总=U1=U2=U3

    功率分配 P总=P1+P2+P3+ P总=P1+P2+P3+

    10.欧姆表测电阻

    (1)电路组成 (2)测量原理

    两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得

    Ig=E/(r+Rg+Ro)

    接入被测电阻Rx后通过电表的电流为

    Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)

    由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小

    (3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数{注意挡位(倍率)}、拨off挡。

    (4)注意:测量电阻时,要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。

    11.伏安法测电阻

    电流表内接法:

    电压表示数:U=UR+UA

    电流表外接法:

    电流表示数:I=IR+IV

    Rx的测量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R真

    Rx的测量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)

    选用电路条件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2]

    选用电路条件Rx<

    12.滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法

    限流接法

    电压调节范围小,电路简单,功耗小

    便于调节电压的选择条件Rp>Rx

    电压调节范围大,电路复杂,功耗较大

    便于调节电压的选择条件Rp

    注1)单位换算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω

    (2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大;

    (3)串联总电阻大于任何一个分电阻,并联总电阻小于任何一个分电阻;

    (4)当电源有内阻时,外电路电阻增大时,总电流减小,路端电压增大;

    (5)当外电路电阻等于电源电阻时,电源输出功率最大,此时的输出功率为E2/(2r);

    (6)其它相关内容:电阻率与温度的关系半导体及其应用超导及其应用〔见第二册P127〕。

    十二、磁场

    1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位T),1T=1N/A•m

    2.安培力F=BIL;(注:L⊥B) {B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)}

    3.洛仑兹力f=qVB(注V⊥B);质谱仪〔见第二册P155〕 {f:洛仑兹力(N),q:带电粒子电量(C),V:带电粒子速度(m/s)}

    4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种):

    (1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0

    (2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下);(c)解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角(=二倍弦切角)。

    注:

    (1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定,只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负;

    (2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握〔见图及第二册P144〕;(3)其它相关内容:地磁场/磁电式电表原理〔见第二册P150〕/回旋加速器〔见第二册P156〕/磁性材料

    十三、电磁感应

    1.[感应电动势的大小计算公式]

    1)E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,ΔΦ/Δt:磁通量的变化率}

    2)E=BLV垂(切割磁感线运动) {L:有效长度(m)}

    3)Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势) {Em:感应电动势峰值}

    4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割) {ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}

    2.磁通量Φ=BS {Φ:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2)}

    3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向:由负极流向正极}

    *4.自感电动势E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大),ΔI:变化电流,∆t:所用时间,ΔI/Δt:自感电流变化率(变化的快慢)}

    注:(1)感应电流的方向可用楞次定律或右手定则判定,楞次定律应用要点〔见第二册P173〕;(2)自感电流总是阻碍引起自感电动势的电流的变化;(3)单位换算:1H=103mH=106μH。(4)其它相关内容:自感〔见第二册P178〕/日光灯〔见第二册P180〕。

    十四、交变电流(正弦式交变电流)

    1.电压瞬时值e=Emsinωt 电流瞬时值i=Imsinωt;(ω=2πf)

    2.电动势峰值Em=nBSω=2BLv 电流峰值(纯电阻电路中)Im=Em/R总

    3.正(余)弦式交变电流有效值:E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2 ;I=Im/(2)1/2

    4.理想变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系

    U1/U2=n1/n2; I1/I2=n2/n2; P入=P出

    5.在远距离输电中,采用高压输送电能可以减少电能在输电线上的损失损´=(P/U)2R;(P损´:输电线上损失的功率,P:输送电能的总功率,U:输送电压,R:输电线电阻)〔见第二册P198〕;

    6.公式1、2、3、4中物理量及单位:ω:角频率(rad/s);t:时间(s);n:线圈匝数;B:磁感强度(T);

    S:线圈的面积(m2);U输出)电压(V);I:电流强度(A);P:功率(W)。

    高中物理选修31笔记整理

    多用电表在人教版普通高中课程标准实验教科书《物理》选修猜蔽拦3-1第二章中作了详细介绍,下面是我给大家带来的高中物理选修3多用电表的原理知识点,希望对你有帮助。

    高中物理多用电表的原理知识点

    一、内部结构

    测量时,黑表笔插入“-”插孔,红表笔插入“+”插孔,并通过转换开关接入与待测量相应的测量端。使用时,电路只有一部分起作用。

    二、测量原理

    (一)测直流电流和直流电压的原理,就是电阻的分流和分压原理,其中转换开关接 1 或 2 时测直流电流;接 3 或 4 时测直流电压;转换开关接 5 时,测电阻。

    (二)多用电表电阻挡(欧姆挡)原理

    高中物理学习方法

    (一)预习

    学习的第一个环节是预习。有的同学不注重听课前的这一环节,会说我在初中从来就没有这个习惯。这里我们需要注意,高中物理与初中有所不同,无论是从课程要求的程度,还是课堂的容量上,都需要我们在上课之前对所学内容进行预习。

    在每次上课前,抽出一段时间(没有时间的限制,长则20分钟,短则课前的5、6分钟,重要的是过程。)将知识预先浏览一下,一则可以帮助我们熟悉课上所要学习的知识,做好上课的知识准备和心理准备;二则可以使我们明确课堂的重点,找出自己理解上的难点,从而做到有的放矢地去听课,有的同学感到听课十分吃力,原因就在于此。

    另外,还有更重要的一点就是预习可以培养锻炼我们的自学能力和思考能力(要知道以后进入大学深造或走上工作岗位,这些可是极其重要的)。应该逐渐养成预习的良好习惯。

    (二)上课

    (1) 主动听课.

    听课可分成三种类型:即主动型、自觉型和强制型。主动型就是能够根据老师讲课的程序主动自觉地思考,在理解基础知识的基础上,对难点和重点进行推理性的思维和接受;自觉型则是能对老师讲课的程序进行思考,能基本接受讲解的内容和基础知识,对难点和重点一般不能进行自觉推理思维,要在老师的指导下才能完成这一过程;而强制型则是指在课堂学习中,思维迟缓,推理滞留,必须在老师的不断指导启发下才能完成学习任务。 如果属于强制型,那要试着改变自己,由强制型变为自觉型;如果是自觉型,还要加强主动意识,努力变成主动型。总之,我们应该以穗胡主动的态度去听讲,积极地进行思考,努力参与到老师的课堂教学中去。

    (2)注意课堂要点.

    要听好课,应善于抓住课堂的要点,这主要是指重点和难点两个方面。心理学研究表明,我们听课注意力集中的时间一般在20分钟左右,(要想一节课几十分钟内都保持精力高度集中是不可能的),所以我们应将这有限的集中注意时间用到“刀刃”上。

    上课时,我们应有意识地去注意老师讲课的重点内容。有经验的老师,总是将主要精力放在突出重点上,进行到重要的地方,或放慢速度,重点强调;或板书纲目,理清头绪;每条分析,仔细讲解等,我们应培养自己善于去抓住这些。对于难点,则可能因人而异,这就需要我们在预习时做到心中有数并亏,到时候注意专心专意,仔细听讲。总之,我们要做到“会听”,能“听出门道”。

    (3)处理好听课和记笔记的关系.

    有的同学总是感到困惑,说“上课时注意了听课,就忘了记笔记;而记了笔记,就又跟不上老师的思路了”。对此,我们应认识清楚听课和记笔记的关系:听课是主要的方面,记笔记是辅助的学习手段。 我们应该如何记笔记呢?我认为,我们不应该将“记笔记”变成老师的“课堂语录”,也不应该将“记笔记”变成“板书复印”。

    笔记中我们要记的内容应该有:记课堂重点、记课堂难点、记课堂疑点、记补充结论或例题等课本上没有的内容、记课堂“灵感”等等。总之,我们应该有摘要、有重点地记。有的同学从来就没有记笔记的习惯,这是不好的,特别是对于高中物理学习中是不行的。俗话说“好脑子不如烂笔头”,听课时间有限,老师讲的内容转瞬即逝,我们对知识的记忆随时间延伸会逐渐遗忘,没有笔记我们以后就没有办法进行复习。

    (三)复习

    有的同学课后总是急着去完成作业,结果是一边做作业,一边翻课本、笔记。而在这里我要强调我们首先要做的不是做作业,而应该静下心来将当天课堂上所学的内容进行认真思考、回顾,在此基础上再去完成作业会起到事半功倍的效果。

    复习的方法我们可以分成以下两个步骤进行:首先不看课本、笔记,对知识进行尝试回忆,这样可以强化我们对知识的记忆。之后我们再钻研课本、整理笔记,对知识进行梳理,从而使对知识的掌握形成。

    另外,心理学研究表明:知识在学习最初的两三天内遗忘是最快的,也是最多的,所以,我们对知识进行及时的复习也是战胜遗忘的需要。

    (四)作业

    在复习的基础上,我们再做作业。在这里,我们要纠正一个错误的概念:完成作业是完成老师布置的任务。我们在课后安排作业的目的有两个:一是巩固课堂所学的内容;二是运用课上所学来解决一些具体的实际问题。

    选修3—1物理笔记

    物理笔记

    一、质点的运动规律

    ①------有关直线运动的公式

    1)匀变速直线运动

    1.平均速度V平=s/t(定义式) 2.有用推论Vt2-Vo2=2as

    3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at

    5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t

    7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向弯橡猜则a<0}

    8.实验用推论Δs=aT2 {Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差}

    9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h。

    注意:

    (1)平均速度是矢量;

    (2)物体速度大,加速度不一定大;

    (3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式;

    (4)其它相关内容:质点、位移和路程、参考系、时间与时刻〔见第一册P19〕/s--t图、v--t图/速度与速率、瞬时速度〔见第一册P24〕。

    ②自由落体运动

    1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt

    3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算) 4.推论Vt2=2gh

    注:

    (1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律;

    (2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下)。

    (3)竖直上抛运动

    1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)

    3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算埋型起)

    5.往返时间t=2Vo/g (从抛出落回原位置的时间)

    注:

    (1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值;

    (2)分段处理:向上为匀减速直线运动,向下为自由落体运动,具有对称性;

    (3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。

    二、质点的运动(2)----曲线运动、万有引力

    ①平抛运动

    1.水平方向速度:Vx=Vo 2.竖直方向速度:Vy=gt

    3.水平方向位移:x=Vot 4.竖直方向位移:y=gt2/2

    5.运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)

    6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2

    合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0

    7.合位移:s=(x2+y2)1/2,

    位移方向与水平夹角α:tgα=y/x=gt/2Vo

    8.水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay=g

    注:

    (1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g,通常可看作是水平方向的匀速直线运与竖直方向的自由落体运动的合成;

    (2)运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无关;

    (3)θ与β的关系为tgβ=2tgα;

    (4)在平抛运动中时间t是解题关键;(5)做曲线运动的物体必有加速度,当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。

    ②匀速圆周运动

    1.线速度V=s/t=2πr/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf

    3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r 4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合

    5.周期与频率:T=1/f 6.角速度与线速度的关系:V=ωr

    7.角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)

    8.主要物理量及单位:弧长(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);频率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);转速(n):r/s;半径®:米(m);线速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。

    注:

    (1)向心力可以由某个具体力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供,方向始终与速度方向垂直,指向圆心;

    (2)做匀速圆周运动的物体,其向心力等于合力,并且向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,因此物体的动能保持不变,向心力不做功,但动量如哪不断改变。

    ③万有引力

    1.开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}

    2.万有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N•m2/kg2,方向在它们的连线上)

    3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天体半径(m),M:天体质量(kg)}

    4.卫星绕行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天体质量}

    5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s

    6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径}

    注:

    (1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=F万;

    (2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等;

    (3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同;

    (4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(一同三反);

    (5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。

    三、力(常见的力、力的合成与分解)

    1)常见的力

    1.重力G=mg (方向竖直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近)

    2.胡克定律F=kx {方向沿恢复形变方向,k:劲度系数(N/m),x:形变量(m)}

    3.滑动摩擦力F=μFN {与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,FN:正压力(N)}

    4.静摩擦力0≤f静≤fm (与物体相对运动趋势方向相反,fm为最大静摩擦力)

    5.万有引力F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N•m2/kg2,方向在它们的连线上)

    6.静电力F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N•m2/C2,方向在它们的连线上)

    7.电场力F=Eq (E:场强N/C,q:电量C,正电荷受的电场力与场强方向相同)

    8.安培力F=BILsinθ (θ为B与L的夹角,当L⊥B时:F=BIL,B//L时:F=0)

    9.洛仑兹力f=qVBsinθ (θ为B与V的夹角,当V⊥B时:f=qVB,V//B时:f=0)

    注:

    (1)劲度系数k由弹簧自身决定;

    (2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关,由接触面材料特性与表面状况等决定;

    (3)fm略大于μFN,一般视为fm≈μFN;

    (4)其它相关内容:静摩擦力(大小、方向)〔见第一册P8〕;

    (5)物理量符号及单位B:磁感强度(T),L:有效长度(m),I:电流强度(A),V:带电粒子速度(m/s),q:带电粒子(带电体)电量(C);

    (6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。

    2)力的合成与分解

    1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2, 反向:F=F1-F2 (F1>F2)

    2.互成角度力的合成:

    F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2

    3.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|

    4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx)

    注:

    (1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;

    (2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;

    (3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;

    (4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小;

    (5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。

    四、动力学(运动和力)

    1.牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止

    2.牛顿第二运动定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}

    3.牛顿第三运动定律:F=-F´{负号表示方向相反,F、F´各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:反冲运动}

    4.共点力的平衡F合=0,推广 {正交分解法、三力汇交原理}

    5.超重:FN>G,失重:FN

    6.牛顿运动定律的适用条件:适用于解决低速运动问题,适用于宏观物体,不适用于处理高速问题,不适用于微观粒子〔见第一册P67〕

    注:平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态,或者是匀速转动。

    五、振动和波(机械振动与机械振动的传播)

    1.简谐振动F=-kx {F:回复力,k:比例系数,x:位移,负号表示F的方向与x始终反向}

    2.单摆周期T=2π(l/g)1/2 {l:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立条件:摆角θ<100;l>>r}

    3.受迫振动频率特点:f=f驱动力

    4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用〔见第一册P175〕

    5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕

    6.波速v=s/t=λf=λ/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定}

    7.声波的波速(在空气中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波)

    8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大

    9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同)

    10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动,导致波源发射频率与接收频率不同{相互接近,接收频率增大,反之,减小〔见第二册P21〕}

    注:

    (1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关,取决于振动本身;

    (2)加强区是波峰与波峰或波谷与波谷相遇处,减弱区则是波峰与波谷相遇处;

    (3)波只是传播了振动,介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式;

    (4)干涉与衍射是波特有的;

    (5)振动图象与波动图象;

    (6)其它相关内容:超声波及其应用〔见第二册P22〕/振动中的能量转化〔见第一册P173〕。

    六、冲量与动量(物体的受力与动量的变化)

    1.动量:p=mv {p:动量(kg/s),m:质量(kg),v:速度(m/s),方向与速度方向相同}

    3.冲量:I=Ft {I:冲量(N•s),F:恒力(N),t:力的作用时间(s),方向由F决定}

    4.动量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:动量变化Δp=mvt–mvo,是矢量式}

    5.动量守恒定律:p前总=p后总或p=p’´也可以是m1v1+m2v2=m1v1´+m2v2´

    6.弹性碰撞:Δp=0;ΔEk=0 {即的动量和动能均守恒}

    7.非弹性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK:损失的动能,EKm:损失的最大动能}

    8.完全非弹性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰后连在一起成一整体}

    9.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰:

    v1´=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2´=2m1v1/(m1+m2)

    10.由9得的推论-----等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒)

    11.子弹m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块M,并嵌入其中一起运动时的机械能损失

    E损=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相对 {vt:共同速度,f:阻力,s相对子弹相对长木块的位移}

    注:

    (1)正碰又叫对心碰撞,速度方向在它们“中心”的连线上;

    (2)以上表达式除动能外均为矢量运算,在一维情况下可取正方向化为代数运算;

    (3)动量守恒的条件:合外力为零或不受外力,则动量守恒(碰撞问题、爆炸问题、反冲问题等);

    (4)碰撞过程(时间极短,发生碰撞的物体构成的)视为动量守恒,原子核衰变时动量守恒;

    (5)爆炸过程视为动量守恒,这时化学能转化为动能,动能增加;(6)其它相关内容:反冲运动、火箭、航天技术的发展和宇宙航行〔见第一册P128〕。

    七、功和能(功是能量转化的量度)

    1.功:W=Fscosα(定义式){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α:F、s间的夹角}

    2.重力做功:Wab=mghab {m:物体的质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a与b高度差(hab=ha-hb)}

    3.电场力做功:Wab=qUab {q:电量(C),Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa-φb}

    4.电功:W=UIt(普适式) {U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)}

    5.功率:P=W/t(定义式) {P:功率[瓦(W)],W:t时间内所做的功(J),t:做功所用时间(s)}

    6.汽车牵引力的功率:P=Fv;P平=Fv平 {P:瞬时功率,P平:平均功率}

    7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=P额/f)

    8.电功率:P=UI(普适式) {U:电路电压(V),I:电路电流(A)}

    9.焦耳定律:Q=I2Rt {Q:电热(J),I:电流强度(A),R:电阻值(Ω),t:通电时间(s)}

    10.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt

    11.动能:Ek=mv2/2 {Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)}

    12.重力势能:EP=mgh {EP :重力势能(J),g:重力加速度,h:竖直高度(m)(从零势能面起)}

    13.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)(从零势能面起)}

    14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加):

    W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK

    {W合:外力对物体做的总功,ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}

    15.机械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2

    16.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-ΔEP

    注:

    (1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少;

    (2)O0≤α<90O 做正功;90O<α≤180O做负功;α=90o不做功(力的方向与位移(速度)方向垂直时该力不做功);

    (3)重力(弹力、电场力、分子力)做正功,则重力(弹性、电、分子)势能减少

    (4)重力做功和电场力做功均与路径无关(见2、3两式);(5)机械能守恒成立条件:除重力(弹力)外其它力不做功,只是动能和势能之间的转化;(6)能的其它单位换算:1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;*(7)弹簧弹性势能E=kx2/2,与劲度系数和形变量有关。

    八、分子动理论、能量守恒定律

    1.阿伏加德罗常数NA=6.02×1023/mol;分子直径数量级10-10米

    2.油膜法测分子直径d=V/s {V:单分子油膜的体积(m3),S:油膜表面积(m)2}

    3.分子动理论内容:物质是由大量分子组成的;大量分子做无规则的热运动;分子间存在相互作用力。

    4.分子间的引力和斥力(1)r

    (2)r=r0,f引=f斥,F分子力=0,E分子势能=Emin(最小值)

    (3)r>r0,f引>f斥,F分子力表现为引力

    (4)r>10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子势能≈0

    5.热力学第一定律W+Q=ΔU{(做功和热传递,这两种改变物体内能的方式,在效果上是等效的),

    W:外界对物体做的正功(J),Q:物体吸收的热量(J),ΔU:增加的内能(J),涉及到第一类永动机不可造出〔见第二册P40〕}

    6.热力学第二定律

    克氏表述:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其它变化(热传导的方向性);

    开氏表述:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化(机械能与内能转化的方向性){涉及到第二类永动机不可造出〔见第二册P44〕}

    7.热力学第三定律:热力学零度不可达到{宇宙温度下限:-273.15摄氏度(热力学零度)}

    注:

    (1)布朗粒子不是分子,布朗颗粒越小,布朗运动越明显,温度越高越剧烈;

    (2)温度是分子平均动能的标志;

    3)分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比引力快;

    (4)分子力做正功,分子势能减小,在r0处F引=F斥且分子势能最小;

    (5)气体膨胀,外界对气体做负功W<0;温度升高,内能增大ΔU>0;吸收热量,Q>0

    (6)物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和,对于理想气体分子间作用力为零,分子势能为零;

    (7)r0为分子处于平衡状态时,分子间的距离;

    (8)其它相关内容:能的转化和定恒定律〔见第二册P41〕/能源的开发与利用、环保〔见第二册P47〕/物体的内能、分子的动能、分子势能〔见第二册P47〕。

    九、气体的性质

    1.气体的状态参量:

    温度:宏观上,物体的冷热程度;微观上,物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志,

    热力学温度与摄氏温度关系:T=t+273 {T:热力学温度(K),t:摄氏温度(℃)}

    体积V:气体分子所能占据的空间,单位换算:1m3=103L=106mL

    压强p:单位面积上,大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力,标准大气压:1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2)

    2.气体分子运动的特点:分子间空隙大;除了碰撞的瞬间外,相互作用力微弱;分子运动速率很大

    3.理想气体的状态方程:p1V1/T1=p2V2/T2 {PV/T=恒量,T为热力学温度(K)}

    注:

    (1)理想气体的内能与理想气体的体积无关,与温度和物质的量有关;

    (2)公式3成立条件均为一定质量的理想气体,使用公式时要注意温度的单位,t为摄氏温度(℃),而T为热力学温度(K)。

    十、电场

    1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍

    2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0×109N•m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}

    3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)}

    4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 {r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量}

    5.匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)}

    6.电场力:F=qE {F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)}

    7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q

    8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)}

    9.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)}

    10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA {带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值}

    11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值)

    12.电容C=Q/U(定义式,计算式) {C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)}

    13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)

    常见电容器〔见第二册P111〕

    14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2

    15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)

    类平 垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d)

    抛运动 平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m

    注:

    (1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分;

    (2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;

    (3)常见电场的电场线分布要求熟记〔见图[第二册P98];

    (4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;

    (5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;

    (6)电容单位换算:1F=106μF=1012PF;

    (7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.60×10-19J;

    (8)其它相关内容:静电屏蔽〔见第二册P101〕/示波管、示波器及其应用〔见第二册P114〕等势面〔见第二册P105〕。

    十一、恒定电流

    1.电流强度:I=q/t{I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间(s)}

    2.欧姆定律:I=U/R {I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)}

    3.电阻、电阻定律:R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω•m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m2)}

    4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外

    {I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)}

    5.电功与电功率:W=UIt,P=UI{W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W)}

    6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(Ω),t:通电时间(s)}

    7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R

    8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE,P出=IU,η=P出/P总{I:电路总电流(A),E:电源电动势(V),U:路端电压(V),η:电源效率}

    9.电路的串/并联 串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成反比)

    电阻关系(串同并反) R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+

    电流关系 I总=I1=I2=I3 I并=I1+I2+I3+

    电压关系 U总=U1+U2+U3+ U总=U1=U2=U3

    功率分配 P总=P1+P2+P3+ P总=P1+P2+P3+Pn

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